JPH0266470A - 電源遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は架橋ポリエチレン絶縁電カケープル等の試料の
課電試験を行なう際に、試料の破壊前に電源を遮断する
装置に間するものである。

「従来の技術」 プラスチック絶縁型カケープル等の試料の課電試験を行
なう場合に、試験用変圧器を用いて試料に高電圧を印加
し試料に破壊が発生するとその破壊を検知して電源を遮
断しているが、従来はオーブンサーキットブレーカ−や
電磁開閉リレーや半導体リレー等を用いて電源を遮断し
ていたので、試料に破壊が発生してから電源が遮断され
るまでに数百ｌ３以上の長時間を要していた。

［発明が解決しようとする課題］ 前記のように試料に破壊が発生してからその発生を検知
して電源を遮断する方法では、破壊発生直後の続流によ
り試料に摸傷、焼損が生ずるので、試料破壊の原因とな
った試料中の欠陥を検証することができないという問題
点があった。

また高電圧印加により試料に静電エネルギーが蓄積され
、この蓄積エネルギーが原因となって破壊が引き起され
る場合があり、試料の破壊前に変圧器１次側の大電流を
高速で遮断するのは容易でないという問題点かあった。

そこで本発明は、試料に蓄積された！？電エネルギーを
速やかに除去して電源を高速遮断することにより試料が
破壊しないようにした電源遮断装置を提供することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するために本発明の電源遮断装置は、
試験用変圧器の１次側に半導体素子電源遮断回路部を接
続し、２次側に架橋ポリエチレン絶縁型カケープル等の
試料の接続部を接続し、この試料の蓄積静電エネルギー
を放電除去するサイリスタ式ダイバータ回路部を試料接
続部に並列に接続し、また試料に発生する部分放電を検
出する部分放電検出部を設けるとともに、この部分放電
検出部の検出信号を受けて前記のサイリスタ式ダイバー
タ回路部と半導体素子電源遮断回路部とにトリ力信号を
出力する制御信号発生部を設け、これにより試料中の部
分放電の発生を部分放電検出部で検出して制御信号発生
部からトリガ信号を出して、サイリスタ式ダイバータ回
路部を閉路させ試料の蓄積静電エネルギーを放電し除去
するとともに、変圧器１次側電源を半導体素子電源遮断
回路部により遮断するようにしたものである。

［作用］ 前記の試料接続部に架橋ポリエチレン絶縁型カケープル
等を接続して課電試験を開始すると、変圧器２次側高電
圧が試料ケーブルに印加され、試料には静電エネルギー
が蓄積され、また部分放電が起ってその放電パルスが発
生する。

部分放電検出部はこの部分放電パルスを検出してその検
出信号を制御信号発生部に出力する。

前記の検出信号を受けた制御信号発生部は、サイリスタ
式ダイバータ回路部と半導体素子電源遮断回路部にそれ
ぞれトリガ信号を出力する。

試料接続部に並列に接続されたサイリスタ式ダイバータ
回路部は、前記のトリガ信号を受けると閉路して試料の
蓄積静電エネルギーを放電して除去し、これにより試料
の破壊を防ぐ。

また変圧器１次側の半導体素子電源遮断回路部は、前記
のトリガ信号を受けると試料破壊前に１次側の電源回路
を遮断する。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面により説明する。図面は本発
明の１実施例の回路を示したものであり、１は交流商用
電源、２は試験用変圧器、３はその１次巻線、４は２次
巻線である。

点線内の回路５は変圧器１次側に直列に接続された半導
体素子電源遮断回路部であり、この半導体素子電源遮断
回路部５にはたとえば逆並列にしたＧＴＯサイリスタ５
ａ、５ｂ等の電力用半導体素子を用いる。

６は架橋ポリエチレン絶縁型カケープル等の試料Ａを変
圧器２次側に接続する試料接続部であり、６ａ、６ｂは
その接続端子である。

７は２次巻線４に並列に接続されたコンデンサ、８はこ
のコンデンサ７に直列に接続されて前記試料接続部６に
接続された試料Ａ中に発生する部分放電を検出する部分
放電検出部、９は前記部分放電検出部８の出力を受けて
トリガ信号を発生する制御信号発生部である。

点線内の回路１０は前記の試料接続部６に並列に接続か
れて試料Ａの蓄積静電エネルギーを放電除去するサイリ
スタ式ダイバータ回路部である。

このサイリスク式ダイバータ回路部１０は、試料への蓄
積静電エネルギーの放電回路を形成するものであり、耐
圧を持たせるためサイリスタ対１０ａを多数直列に接続
して試料接続部６に並列のダイバータ回路を構成する。

たとえば耐圧４５００Ｖの電力用サイリスタを１５０個
直列に接続する。

なおこの直列サイリスタ対には保護用の可飽和リアクト
ルその他適宜の保護回路１０ｂを付加する。

この直列サイリスタ対１０ａの各ゲートには前記制御信
号発生部９の制御信号出力回路９１を接続し、その出力
信号によりトリガしてターンオンさせる。

また前記の制御信号発生部９の他の制御信号出力回路９
５は半導体素子電源遮断回路部５のＧＴＯサイリスタ５
ａ、５ｔｌのゲートにｔａし、その出力信号によりトリ
ガしてターンオフさせる。

前記のように構成した本発明の電源遮断装置により架橋
ポリエチレン絶縁型カケープル等の試料の課電試験を行
なうには、試料ケーブルの導体と絶縁層外面を試料接続
端子６ａ、６ｂ間に接続し、この試料Ａに試験電圧を印
加する。これにより試料Ａには静電エネルギーが蓄積さ
れるとともに大小種々の部分放電が起って放電パルスか
発生する。

この部分放電の電荷量はそれに対応する電圧値として部
分放電検出部８に検出される。試料Ａの蓄積静電エネル
ギー量が増加してその部分放電電荷量か一定レベルたと
えば５ピコクーロンになると、それに対応する電圧値を
検出した部分放電検出部８の出力信号か制御信号発生部
９に入力し、この制御信号発生部９においては適宜の論
理演算回路等を軽でノイズ等が混入しない制御信号にし
て制御信号出力回路９１．９５から出力する。

この制御信号出力回路９１から出る出力信号は蓄積静電
エネルギー放電除去用のサイリスタ式ダイバータ回路部
１０をトリガしてターンオンさせこのダイバータ回路部
１０を閉路する。

このサイリスタ式ダイバータ回路部１０の閉路により試
料Ａに蓄積された静電エネルギーはダイバータ回路部１
０を経て放電して除去されるので試料Ａの破壊かまぬが
れることになる。

また、前記の制御信号発生部９の制御信号出力回路９５
から出る出力信号は変圧器２の１次側の半導体素子電源
遮断回路部５に入力し、そのＧＴＯサイリスタ５ａ、５
ｂのゲートをトリガしてターンオフさせ変圧器１次側の
電源回路を遮断する。このようにして試料の破壊以前に
電源を高速で遮断することが可能となる。

なおサイリスタ式ダイバータ回路部１０は、試料ケーブ
ルに部分放電が生じていてこれを部分放電検出部８が検
出している間中は制御信号出力回路９１の出力によりト
リ力され続けてターンオンを深ち、試料ケーブルの蓄積
静電エネルギーが放電除去されてダイバータ回路部１０
を流れる放電電流が消失するとターンオフすることにな
る。

実験結果によれば、１５０ｒａｍ２、絶縁厚さ４　ｍ＋
ｎ、長さ１０ｍの６ＫＶ架橋ポリエチレン絶縁電カケ−
プルを試料Ａとし、２１０にＶの５０Ｈ２交流電圧を印
加して課電試験を行ないデータレコータ等に記録したと
ころ、電圧印加後６５分後に部分放電パルスが発生し始
め、最初の部分放電パルス発生後３４μｓで部分放電検
出部８が部分放電パルス検出信号を出力し、この検出信
号出力後３０ｕ８でサイリスタ式ダイバータ回路部１０
がターンオンし、その後３００　ＩＩｓで試料の蓄積静
電エネルギーが除去され、またこの部分放電検出部８が
部分放電パルス検出信号を出力してから約２８０　ｕｓ
後に半導体素子電源遮断回路部５のＧＴＯサイリスタ５
ａ、５ｂかターンオフして変圧器１次側を遮断し試料の
破壊を防止した。

この後に試料を解体して部分放電発生点を検証した結果
、試料中に長さ約０．２５ｍ＋の電気トリーが発見され
、これが部分放電の発生点であることか確認された。

また本発明の装置により繰返し課電試験を行なった結果
、動作の信頼性が高く、サイリスタ式ダイバータ回路部
１０が蓄積静電エネルギーを放電除去する動作および半
導体素子電源遮断回路部５が電源を遮断する動作が試料
破壊前に高速で行なわれることが確認された。

なお、前記の試料Ａは、前記のようなケーブルのほかに
、ケーブル接続部や他の部分放電を生ずる対象物も適用
することかできる。

［発明の効果］ 前述のように本発明は、試料の部分放電の発生を検出し
て試料の蓄積静電エネルギーを放電し除去するとともに
１次側電源を遮断するようにしたので、試料の破壊以前
に電源を高速で遮断することができ、試料を損傷、焼損
させることなく、破壊の原因となる欠陥等をその成長の
初期段階で停止させて検証することが可能となる。

また、蓄積静電エネルギーを放電除去する回路をサイリ
スタ式タイバータで構成したので、試料の蓄積Ｗ？電エ
ネルギーの放電除去を高速で行なうことができるととも
に、変圧器１次側電源の遮断回路部も半導体素子を用い
て構成したので電′ａ遮断も高速で行なうことができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示す図である。 ２：変圧器　３：１次巻線　４：２次巻線５：半導体素
子電源遮断回路部 ６：試料接続部　　　　８一部分放電検出部９　： 制御信号発生部 １０：サイ リスク式ダイバータ回路部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変圧器の１次側に接続された半導体素子電源遮断回路部
   と、変圧器の２次側に接続された試料接続部と、前記試
   料接続部の蓄積静電エネルギー除去用のサイリスタ式ダ
   イバータ回路部と、前記試料接続部の部分放電を検出す
   る部分放電検出部と、前記部分放電検出部の検出信号を
   受けて前記サイリスタ式ダイバータ回路部と半導体素子
   電源遮断回路部にトリガ信号を出力する制御信号発生部
   とを具備することを特徴とする電源遮断装置。